7-2023

Messtechnik
richte seitens des UE und prüft,
ob der Inhalt des Messberichts
korrekt ist und den Bedingungen
des Downlink-Positionierungsreferenzsignals
entspricht. Zu
diesen Bedingungen gehören
der Leistungspegel, der AWGN-
Pegel (additives weißes Gaußsches
Rauschen) und das Timing.
sind und es Unternehmen ermöglichen,
Mitarbeiter, Anlagen und
Geräte in Echtzeit mit einem
hohen Maß an Genauigkeit zu
überwachen und zu lokalisieren.
In Verbindung mit IIoT-
Software-Plattformen versetzen
diese Funktionen Unternehmen
in die Lage, den Automatisierungsgrad
zu erhöhen und die
Effizienz ihrer Fertigungsprozesse
zu steigern.
Eine Umfrage von ABI Research
aus dem Jahr 2021 ergab, dass
etwas mehr als 50% der Unternehmen
in fünf verwandten
Branchen – Gesundheitswesen,
Fertigung, Lagerhaltung, Transportwesen,
Öl und Gas – die Einführung
von Echtzeit-Ortungsdiensten
innerhalb der nächsten
fünf Jahre planen – verglichen
mit einer Einführungsrate von
nur 13% zu diesem Zeitpunkt.
Sidelink-Ortung
3GPP untersucht und definiert
Themen für eine erweiterte und
verbesserte Ortung, insbesondere
im Hinblick auf Sidelink-
Positionierung/-Entfernung, verbesserte
Genauigkeit, Integrität,
Energieeffizienz und RedCap-
Positionierung (reduzierte Leistungsfähigkeit).
Die Automotive-Branche
ist besonders an der
Sidelink-Ortungsfunktion interessiert,
da sie in Szenarien, in
denen keine GNSS-Abdeckung
verfügbar ist, verbesserte lokale
Informationen und Positionierungsfähigkeiten
bietet. Die
RedCap-Funktion ermöglicht
kostengünstigere Geräte mit
geringeren Spezifikationen. Es
wird davon ausgegangen, dass
die vom 5G-Netz bereitgestellte
verbesserte Ortungsfähigkeit
besonderes hilfreich für IoT-
Anwendungen ist.
Mehrere Branchengremien im
Automotive-Bereich arbeiten
daran, Anforderungen und Technik
für 5G PPT bereitzustellen.
Organisationen wie SAE (ein
US-Konsortium der Automobilindustrie)
und 5GAA (Fahrzeughersteller,
Netzbetreiber
und damit verbundene Lieferketten)
liefern Beiträge, die
Anforderungen für die Entwicklung
von 5G-Funktionen in den
3GPP-Spezifikationen schaffen.
Zu diesen Aktivitäten zählt auch
das ETSI (European Technical
Standards Institute), das im
Bereich der ITS-Normen für die
Automobilindustrie in Europa
führend ist und RTCM (Radio
Technical Commission for
Maritime Services), die in den
USA Normen für differenzielle
GNSS-Systeme bereitstellen, bei
denen ein zusätzliches Signal
von einem bekannten genauen
Standort verwendet wird, um
die GNSS-Ortungsfähigkeit zu
verbessern.
Erwartete Referenzsignale
Ein Vektorsignalanalysator (wie
der Anritsu MS2850A) kann den
Ausgang eines 5G-Senders erfassen
und den Inhalt der einzelnen
Frames oder Ressourcenblöcke
anzeigen. Die spezifischen Ressourcenelemente,
die sich auf
die erwarteten Referenzsignale
beziehen, lassen sich so hinsichtlich
des richtigen Leistungspegels
und Formats überprüfen.
Für Messungen und Berichte
von Nutzergeräten (UE) kann
ein Netzwerksimulator (wie die
Anritsu MT8000A Radio Communication
Test Station) verwendet
werden, um das Downlink-Signal
zu erzeugen, das die
relevanten Positionsreferenzsignale
mit bekanntem Leistungspegel
und bekannter Position in
den Ressourcenblöcken enthält.
Anschließend können Nachrichten
der Steuerebene konfiguriert
und vom Simulator an das
Endgerät gesendet werden, um
dieses anzuweisen, Positionsmessungen
durchzuführen und
selbige an die gNodeB-Basisstation
(gNB) zurückzumelden. Der
Simulator empfängt die Messbe-
Zusätzlich zu den Funktionstests
lässt sich das UE mithilfe
von Protokollkonformitätstests
überprüfen. Dabei handelt es
sich um einen standardisierten
Satz von Protokollnachrichtensequenzen,
mit denen sich
das korrekte Format und die
korrekte Reihenfolge, der an
das und vom UE gesendeten
Nachrichten überprüfen lassen.
Außerdem gibt es eine Reihe von
Konformitätstestverfahren, mit
denen sich die Genauigkeit der
verschiedenen Messverfahren
überprüfen lässt.
Szenarien
für reale Anwendungen
Es gibt weitere Funktionstests,
die von verschiedenen Branchenverbänden
wie der Open Mobile
Alliance (OMA) und den Mobilfunknetzbetreibern
spezifiziert
wurden, um reale Szenarien zu
simulieren, in denen das System
genaue Standortinformationen
liefert. Diese Szenarien
erweitern den Umfang der UE-
Tests um zusätzliche Variationen
der GNSS-Signal- und Netzbedingungen,
um Anwendungen
abzudecken, die über die 3GPP-
Konformitätstests hinausgehen.
Dies deckt die Belange ab, die
für Mobilfunknetzbetreiber oder
die von ihnen gewählte Netzkonfiguration
spezifisch sind.
5G ist demnach ideal für Anwendungen,
bei denen eine hohe
Positionierungs-/Ortungsgenauigkeit
erforderlich ist und bei
denen die präzise Ortung allen
Möglichkeiten der GNSS-Positionierung
überlegen ist. In den
kommenden Jahren werden
immer mehr Branchen von den
Vorteilen von 5G PPT profitieren,
was zu erheblichen Verbesserungen
bei der Genauigkeit
und Effizienz führen wird. ◄
20 hf-praxis 7/2023